1、,心血管系统,中山一院 陈维安,核心脏病学,概述 CAD诊断：CAG或CT主要提供CA的形态学改变；核心脏病学（MPI为主）主要反应CA病变后的功能意义。 CAD治疗： 既往在有条件医疗机构多直接进行 CAG+PCI或CABG; 目前认为应先进行危险程度分层, 然后再选择科学、合理的治疗手段，节约费用。 CAD的诊断治疗模式发生根本性转移。,核心脏病学,ACC/AHA指南：充分了解以下问题并进行危险程度分层，决定治疗方案。 AMI后是否还存在心肌缺血？面积和部位？ 前壁心肌梗死部位是否有存活心肌？ 心肌梗死面积和程度如何？ 心功能状况？ 核医学在CAD危险程度分层的优势。,病例：59岁，男性，
2、前壁急性心肌梗死后一周， 活动时轻微气促，无明显心绞痛症状。,核心脏病学,心肌血流灌注显像 (负荷 +常规 +门控) 心肌活力的检测 (ECT + PET) 心脏功能显像 (首次 + 平衡) 梗死心肌阳性显像 显像进展 （受体、乏氧、凋亡、斑块）,心肌血流灌注显像,原理 正常或有活力的心肌细胞具有选择性摄取某些碱性阳离子或标记化合物的能力，其局部心肌聚集放射性的多少与该区冠脉血流量成正比，并与心肌细胞功能状况密切相关。因此, 借助核素显像仪器即可在体外获取正常或有功能心肌的影像，而病变心肌呈现为局部放射性稀疏或缺损区（“冷区”显像）。,心肌血流灌注显像,显像剂 理想的心肌灌注显像剂 首次通过心
3、肌组织的摄取率高； 不受其它药物的影响； 心肌的摄取量与局部心肌血流量呈成正比。 分类 单光子显像药物：201Tl、99m Tc-MIBI； 正电子显像药物：82Rb、13N-NH3、 15O-H2O,心肌灌注显像显像剂,Tl-201 发出6080keV(88%)的X线,物理半衰期 73h 首次心肌提取分数85%,依赖Na+-K-ATP酶泵 特点 再分布：由于正常心肌摄取早、清除快，而 缺血心肌摄取慢、清除慢平衡 一次注射、二次显像（运动与再分布） 缺 点：能量低、生物半衰期长(58h) 回旋加速器生产,心肌灌注显像显像剂,99mTc标记化合物 99m Tc-MIBI 特性:阳电荷性质，首次心
4、肌提取分数66% 弥散心肌细胞线粒体小分子蛋白质 紧密结合。肝胆排泄。 无再分布现象，运动和休息显像需二 次注射，给药后h显像。 优点: 价格便宜、标记方便 尤适宜用于溶栓治疗评价,心肌灌注显像显像剂,正电子发射显像药物 13N-NH3 特性：加速器生产，T1/210min，自由扩散进 入心肌细胞，提取率100%。 参与代 谢，但首次通过不受代谢率影响。 15O-H2O 特性：回旋加速器生产，T1/2min，提取率 达9%，给药后尽早显像。 82Rb,心肌灌注显像显像方案,201Tl负荷再分布（静息再注射）显像法 99mTc-MIBI负荷静息隔日显像法 99mTc-MIBI负荷静息一日显像法
5、双核素显像,心肌灌注显像负荷试验,原理 心肌对氧需求的任何增加都只能通过增加冠脉血流量来解决。冠状小动脉系统的血管阻力下降是提高冠脉血流量的主要因素。运动时冠脉血流量比静息时增加23倍，而药物潘生丁或腺苷可增加冠脉血流45倍。负荷与静息状况下冠脉血供差异反映了冠脉血流储备(CFR)。通过分析负荷与静息MPI图像匹配情况即能了解心肌血流变化与活力。,心肌灌注显像负荷试验,心脏负荷试验心肌显像,心肌灌注显像负荷试验,生理运动负荷和药物负荷试验 运动负荷试验,心肌灌注显像负荷试验,运动负荷试验目标心率 次极量心率(220年龄)85% 终止运动指征：达到预计标准；出现典型心绞痛；收缩压下降10mmHg
6、;出现严重心律失常；身体状况不能继续运动。 运动试验禁忌症：UA或AMI初期；严重心律失常或高度AVB；明显心力衰竭；左主干病变；重症高血压；伴有严重主动脉瓣狭窄等； 安装固定频率起搏器后；存在药物影响或电解质紊乱；其它重症或身体衰竭。,心肌灌注显像负荷试验,药物负荷试验 潘生丁：抑制细胞对腺苷重吸收和代谢（腺苷去氨酶），通过内源性腺苷发生扩张冠脉的作用，血流增加可达倍。 腺苷：目前应用最多的心脏负荷用药物。与冠脉血管平滑肌细胞膜上腺苷A2受体结合，导致冠脉扩张，血流量增加。 多巴酚丁胺：作用于心肌1受体，使心率加快，心肌收缩力增强，心肌耗氧量增加。,心肌灌注显像负荷试验,【潘生丁负荷试验方法
7、】,安全性高。 氨茶碱(静脉注射100300mg)可拮抗其副作用 。 禁忌症：支气管哮喘、低血压、重度AVB、氨茶碱过敏、48h内有静息心绞痛发作的UA。,心肌灌注显像负荷试验,【腺苷负荷试验方法】,半衰期极短 (2s) , 注射后84s达最大扩血管效应, 安全性高。 1990年 Verani首次报道（Circulation）用于心肌负荷试验 1995年 FDA批准用于药物负荷试验 2003年ACC/AHA/ASNC指南中首选负荷试验药物,心肌灌注显像负荷试验,【多巴酚丁胺负荷试验方法】,不同剂量水平依次激动121。低剂量增加心肌收缩力，剂量超过10ug/(kgmin)心率逐步上升，心肌耗氧增
8、加，从而导致心肌血流量上升。 静脉注射后12min开始起效，血浆中有效半衰期约2min。,多巴酚丁胺注射液 5ug /(kg min)开始 每3min递增5ug/kg, 最大40ug /( kg min),达到终止试验指征 注射99mTc-MIBI,心肌显像,若存在灌注异常 则行静息显像,201铊 ：9min MIBI:1.5-2hr,心肌灌注显像负荷试验,扩血管药物与运动负荷试验的比较 相同点：心肌显像结果及其在CAD危险分层中的价值是一致的。 不同点： 运动试验引起心肌缺血的原因是需求与供给的不平衡，而扩血管药物试验只是病变血管不能因药物引起相应扩张而出现灌注缺损。 运动试验MPI可因不能
9、达到运动量或使用受体阻滞剂影响结果, 而药物试验影响少。,心肌灌注显像显像方法,平面显像（影响因素较多，目前已不用） 多体位采集 ANT LAO RAO LL 定性分析 马蹄形 定量分析 圆周剖面分析,心肌灌注显像显像方法,断层显像 图像采集 三维重建 水平长轴、垂 直长轴、短轴 图像分析： 目测定性法 目测半定量法 定量法：极坐标靶心图,靶心图示意图,心肌灌注显像显像方法,门电路心肌显像 门控平面心肌显像 心电图作为图像采集的 触发点，平面多体位。 门控心肌断层显像 门控+SPECT,SPECT仪器,心肌断层模式图,心肌灌注显像图像分析,正常心肌断层图像,心肌灌注显像图像分析,异常图像与功能
10、分析 灌注稀疏或缺损 多呈局部心肌显像剂分布减少。稀疏缺损的范围与程度对诊断和判断预后有重要价值。阅读MPI图像时一般将左室心肌中放射性最高计数定义为100，其它部位根据放射性计数下降程度分为五级：无稀疏缺损(80%)、轻度稀疏(60-80%)、中度稀疏(50-60%)、严重稀疏(25-49%)及缺损(25%)。,负荷与静息显像常见异常图像匹配示意图 (上排:运动显像;下排:静息显像),心肌灌注显像异常匹配,（静息填充)缺血 （无填充）心梗 （部分填充）心梗伴缺血 心肌炎或心肌病 意义尚无定论,可逆性减少,不可逆减少,混合型减少,花斑型减少,反向再分布,心肌灌注显像异常影像,负荷与静息显像常见
11、异常图像匹配示意图 (上排:运动显像;下排:静息显像),静息显像完全填充-缺血,心肌缺血靶心图,静息显像部分填充,硝酸甘油介入试验,冠心病心肌梗塞伴缺血,心肌梗塞靶心图定量,心肌炎图像演示,图像特征：花斑状、心腔无扩大,心肌病图像演示,花斑状+心肌变薄+心腔扩大,心肌灌注显像图像分析,异常图像与功能分析 静息与一过性左室扩大 前者提示左心功能不全，后者与运动诱发的心肌缺血有关，两者均是预后较差的指征。 左室功能测定 G-MPI可获取LVEF、EDV、ESV。 室壁运动与室壁增厚率 肺放射性摄取增加 肺/心比率异常: 201Tl0.5 或99mTc- MIBI0.43,心肌灌注显像图像分析,MP
12、I图像的正常变异与伪影 与心肌结构有关的生理性变异 膜部间壁、心尖生理性摄取下降，侧壁呈现更高的放射性聚集等。 影响图像解释的技术因素 乳房衰减伪影：G-MPI有助于鉴别 下壁衰减伪影：俯卧位采集、G-MPI可鉴别 其它人为因素：患者采集时移动、金属饰品 肝胆及肠道放射性影响。,心肌灌注显像图像分析,MPI与冠状动脉的对应关系 根据MPI的稀疏缺损部位不但有助于判断病变冠脉支，而且可鉴别稀疏缺损是否由伪影引起 注意 仪器与药物质控、MPI可能低估多支病变,LAD RCA LCX 左室前壁 下壁及部分后壁 侧壁 室间隔前2/3 室间隔后1/3,心肌灌注显像临床应用,冠心病心肌缺血的评价 早期诊断
13、及缺血范围评价: SN,SP90%左右 冠心病危险程度分级及预后评价：高危人群 在两支以上冠脉区的多发性可逆性缺损； 定量或半定量分析有较大范围可逆性缺损； 左主干冠脉区的可逆性缺损； 运动后左心室暂时性扩大； 肺摄取201Tl增多；门控显像:LVEF40%。,心肌灌注显像临床应用,负荷心肌显像对冠心病的预测价值 冠心病概率的预测价值与患者的年龄、性别和胸痛等诸多因素有关。因此当心肌显像作为诊断目的时应综合分析。 血运重建治疗治疗病例的选择 疗效评估 冠脉搭桥术：10年闭塞高达50。 PTCA：约1/31/2的患者发生再狭窄。 药物及体外反搏疗效评价等。,硝酸甘油介入试验,心肌缺血心肌存活性评
14、价,心肌显像与冠心病疗效评价,心肌显像与冠心病疗效评价,心肌灌注显像临床应用,急性冠状动脉综合征(ACS) 急性胸痛的评价 急诊ECG准确率较低 约47的急性心肌缺血患者因漏诊而未被收治，约一半以上收住院的患者不是CAD。 10的胸痛患者48小时内可发展为心肌梗死 MPI可早期发现心肌缺血及进行危险度分层 急诊MPI诊断ACS：SN 98 、SP 69。,心肌灌注显像临床应用,急性心肌梗死的评价 ECG漏诊1/3，酶学检查出现阳性时间较晚 MPI有助早期诊断急性心肌梗死及判断范围 静息心肌显像可鉴别不稳定心绞痛与梗死 早期诊断：灵敏度与特异性 指导溶栓治疗：改善保守治疗,无改善 AMI患者危险
15、度分层及预后评价 适应征：怀疑AMI，ECG和酶学不能确诊。,心肌灌注显像临床应用,微血管性心绞痛 X综合征：据报道约有2030的心绞痛患者CAG正常，即使在典型的劳累型心绞痛患者中也有约10%的患者CAG正常。心肌显像阳性率报道不一致。 原发性高血压及左心室肥厚：冠状动脉储备功能下降及小动脉血管阻力增高。高血压伴左室肥厚者阳性率达35，有心绞痛者比无症状者阳性率更高（78：17）。,心肌灌注显像临床应用,心肌炎的辅助诊断 心肌炎：弥漫性“花斑”样改变 阳性率80 心肌病的鉴别诊断 扩张型：“花斑”样心腔扩大变薄变形 肥厚型：室壁肥厚心腔变小 间壁肥厚者与下壁之比1.3。 术前心脏事件的预测
16、可逆性心肌灌注缺损的数目和范围提示患者围术期心肌梗死高危或低危可能性。,心肌灌注显像临床应用（框图）,比较影像学,心肌显像与冠脉造影的比较 心肌显像的独特价值 胜过解剖形态分析：解剖生理、安全无创 独立的预后分析：CAG异常而MPI正常患者发生心脏事件的风险很低(1%)。 方便进行定量分析：重复性好 心肌显像“假阳性”意义 CA痉挛、斑块破裂或血栓形成等导致约7的MI患者CAG正常。技术因素。,比较影像学,思索： 心肌灌注显像:了解冠脉病变后是否存在心 肌缺血、范围与严重程度及侧枝循环情况。 冠脉造影：了解狭窄？小血管 病变及侧枝循环判断存在不足。 超声：SN45-97%,SP64-100%.
17、 CT造影：目前认为有前景,但有高密度钙化灶存在时判断管腔狭窄有困难；呼吸移动。,存活心肌的认识 心肌细胞通过几种机制来适应一过性或持续性心肌缺血状态。急慢性心肌缺血后功能障碍能恢复的心肌称为存活心肌。 存活心肌的病理生理学 “冬眠”心肌: 严重冠脉狭窄或闭塞血管部分再开放使心肌处于长期慢性低灌注状态, 心肌反应性通过减低代谢和收缩以维持存活。由于心肌收缩的超微结构（收缩蛋白减少）发生退变，因而心肌功能恢复较慢。,存活心肌检测,“顿抑心肌”： 心肌在短暂的急性缺血再灌注 后，心肌细胞虽未发生坏死，但结构、功能及代谢发生了变化，处晕厥 状态，即使得到有效的血流 再灌注，心肌功能也要数小 时、数周
18、或更长时间才恢复。 存活心肌的检测手段 评价存活心肌的方法有多巴酚丁胺心脏超声 及MRI检查、SPECT、PET等。,存活心肌检测,核医学检测方法 心肌灌注显像法 一定量的血流是保证代谢活动的基础，心肌对某些血流显像剂的摄取也间接反映了心肌存活的信息。 检查方法：硝酸甘油介入心肌灌注显像、 201Tl再注射法、201Tl 静息/再分布显像等。 评价：201Tl再注射显像出现静息填充与FDG 代谢显像确定的心肌活性有良好一致性。,存活心肌检测,硝酸甘油介入试验,心肌缺血心肌存活性评价,心肌葡萄糖代谢显像 概述：心肌主要利用游离脂肪酸、葡萄糖作为能量底物。正常人禁食时脂肪酸是心脏主要能量来源，而进
19、餐后心脏以葡萄糖作为主要能源物质。常用核素有18F,11C,15O,13N等。 原理: 18F -FDG)结构类似于葡萄糖, 但经己糖激酶作用转换为FDG-6-PO4 后，由于分子构型改变，不能作为磷酸果糖激酶的底物沿糖酵解通路继续代谢而滞留在心肌细胞内。,存活心肌检测,检查注意事项：检查前禁食12h，测定空腹血葡萄糖水平，若8.33mmol/L (150mg/dl) 需口服葡萄糖50mg以提高18F-FDG摄取。 心肌选择能量底物特点,存活心肌检测,图像分析与影像学特征 通常将血流灌注与FDG图像结合起来分析。 一般以灌注代谢不匹配作为存活心肌的诊断标准。,存活心肌检测,临床意义 实现在动物
20、及人活体上研究正常与缺血心肌能量代谢过程。 心肌存活性研究：鉴别严重缺血与梗死心肌 冠状动脉搭桥手术结果证明：预测心肌存活正确率达90以上，SN 93% SP58%。预测冠脉再通术后心肌收缩功能改善的PPV为7885，NPV为7892。,存活心肌检测,意义：血运重建术选择、疗效与预后估计的重要指标。,存活心肌检测,门控心血池功能显像,1、原理 2、 药物：99mTc-RBC 3 、图像分析：（1）心室功能参数：EF、REF、1/3EF、 PFR、TPFR、1/3FF；（2）局部室壁运动；（3）时相分析：时相图，时相直方图，振幅图，时相电影。,心功能参数（门控断层采集）,心功能参数（门控断层采集
21、）,门控心血池功能显像,4、临床应用（LVEF) （1）冠心病中应用：早期诊断、病情与预后 评估、活力判断等。 （2）心肌病 （3）室壁瘤：定位诊断阳性率达90%以上 （4）传导异常：时相分析显示心肌激动的起点 和传导的途径,梗死心肌阳性显像,基本原理 某些放射性药物不浓聚于正常心肌，而可掺入或结合于急性梗死或坏死的心肌病变中使之显影，而正常或陈旧性梗死心肌不显像，故常称心肌“热区”显像。 最常见的显像剂有99mTc-焦磷酸盐(PYP)和111In-抗肌凝蛋白抗体 (Antimyosin antibody)， 也有作者应用111In标记白细胞进行显像。,99mTc-PYP心肌病变阳性显像 原理
22、 Ca+ 进入,心肌梗塞,坏死细胞线粒体,羟基磷灰石结晶,梗塞灶显像,99mTc 标 PYP,梗死心肌阳性显像,99mTc-PYP心肌病变阳性显像,正常影像 心肌区无放射性聚集、胸骨、肋骨和脊柱显影清晰、肝和心血池不显影。 异常影像 心肌区局部或弥漫性聚集；以胸骨为参照物将聚集程度分为5级，级以上即为阳性。 0级：心肌区域无摄取 级：可疑摄取 级：摄取强度低于胸骨 级：等于胸骨 级：摄取强度高于胸骨,急性心肌梗塞灶显像,111In (99mTc) 标抗肌凝蛋白抗体显像 原理,心肌梗塞,肌凝蛋白解体,重链残留,梗塞灶显像,99mTc 或111In 标单克隆抗体,轻链入血,梗死心肌阳性显像,梗死心
23、肌阳性显像,心肌梗塞双核素显像,侧壁心肌梗塞,临床应用 急性心肌梗死的诊断 阳性率与梗死后显像时间密切相关 4-8hr 48-72hr最高 持续5天 2周阴性 阳性率为95，特异性90。 适用于LBBB患者心梗、术后发生心肌梗死及再梗死和右室梗死的诊断与鉴别诊断。 111In-抗肌凝蛋白单克隆抗体显像特异性高 对于较小的和非透壁的心梗阳性率较低。,梗死心肌阳性显像,急性心肌梗塞灶大小及预后的判断 报道：99mTc-PYP显像的梗死面积与组织学测量的梗死重量之间良好相关(r=0.96)。 预后评估指标： 持续阳性、梗死区面积大小、“炸面圈”征 不稳定性心绞痛的诊断 部分患者可聚集显像剂，故有作者
24、认为不稳定性心绞痛实际是微小的心肌梗死灶。因而心肌摄取量与预后相关。,梗死心肌阳性显像,心脏移植患者的评价 心脏移植后心脏部位出现111In-抗肌凝蛋白抗体摄取高度提示排异反应。 急性心肌炎的评价 活动性心肌炎患者可观察到弥漫性111In-抗肌凝蛋白显像剂摄取，阳性率(55%)比心内膜活检(22%)更高。几乎所有活检为异常的患者显像均提示异常。,梗死心肌阳性显像,心脏神经受体显像,心脏交感神经显像 原理 123I-MIBG是NE类似物，不通过儿茶-O-甲基转移酶或单胺氧化酶的途径进行代谢，但可通过与NE摄取相类似的途径进入交感神经末梢而贮存于囊泡中，在体外借助显像即可了解MIBG在心肌组织中的
25、分布，从而获取心脏交感神经分布的完整性及活性。 常用显像剂 123I-间位碘代苄胍 (MIBG),心脏神经受体与血流,123I-MIBG心脏神经显像,临床意义 急性心肌梗塞后交感神经功能评价 123I-MIBG201T1双核素显像 心肌梗死初期：缺损区一致 数天后：123I-MIBG 缺损区201Tl 恢复期：均缩小 充血性心力衰竭交感神经功能评价 心衰病人123I-MIBG的浓聚量显著降低。,心脏神经受体显像,心肌病中的应用 肥厚性心肌病患者心肌123I-MIBG摄取明显低于正常人, 其结果与心内膜活检标本测定值有较好的相关性，123I-MIBG摄取降低始终与左心功能指标和心室压力有关，并与
26、临床表现的严重程度呈正相关。 心脏移植 心脏移植可引起或造成自主神经功能的完整性和功能受损。,心脏神经受体显像,正常 心肌病期 心脏移植后,心脏交感神经显像,心肌乏氧显像 原理 某些乏氧显像剂（硝基咪唑类）通过弥散进入乏氧但存活心肌细胞内，在细胞内酶（黄嘌呤氧化酶）的作用下发生单电子还原，产生自由基阴离子，当细胞内氧丰富时由于氧化硝基有更高的电子亲和力,自由基阴离子又能再被迅速氧化成原化合物而扩散到细胞外；当缺乏足够的氧时，自由基阴离子被进一步还原成亚硝基化合物并与细胞内组分相结合滞留于细胞内而显像。,心血管核医学进展,临床应用 检测心肌缺血 冠心病诊断、存活心肌鉴别、危险度分层以及疗效判断与
27、治疗指导。 江苏大学附属第一院 15例 201Tl 早期显像 109缺损节段 201Tl 延迟 40节段呈可逆性 HL91显示 73节段阳性显像 *另有201Tl显像正常的106节 段也有放射性摄取,心血管核医学进展,凋亡显像 细胞凋亡是指由于外来因素触发了细胞内预存的死亡程序而引发的细胞自杀过程，是由基因控制的细胞自主有序性死亡。 研究发现在细胞凋亡早期，尚未出现胞膜小泡及DNA降解之前，细胞膜内层的磷脂酰丝氨酸（PS）即在爬行酶的作用下快速暴露于细胞膜外层，且PS的这种外移与细胞凋亡类型和诱发细胞凋亡发生的通路无关，并发生于凋亡细胞形态学改变之前。,心血管核医学进展,凋亡显像 膜联蛋白 (
28、Annexin) 是一种广泛存在于人体的Ca2+依赖性磷脂结合蛋白， 其与暴露在细胞膜表面的PS具有很高的亲和力。因此，99mTc-Annexin显像表现为亲凋亡灶的“热区”。 临床应用：心脏移植排异反应监测、缺血性心肌病及再灌注损伤的评价、心力衰竭后心肌凋亡监测、评价凋亡抑制剂作用。 不足：血液清除缓慢、炎症与坏死灶摄取,心血管核医学进展,用于动脉粥样硬化斑块显像的显像剂 分类 显像剂 结合斑块成分 LDL 123ILDL等 LDL与巨噬细胞清道夫受体 非特异性Lg 111In-IgG(Fc) 巨噬细胞Fc受体 多肽 99mTc-P215(Apo-B) 平滑肌细胞内皮素A、B受体 代谢示踪剂 18FFDG 巨噬细胞 ADP类似物 99mTc-Ap4A 血小板等 反义寡核苷酸 99mTc-myc 平滑肌细胞靶基因的mRNA,心血管核医学进展,兔动脉粥样硬化斑 块模型反义显像 a:粥样硬化的腹主动脉 b:正义链对照未见显影 c:离体粥样硬化动脉 d:反义显像,心血管核医学进展,谢谢！,
